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课件网) 第9课 开源机器人初体验 （湘科版）九年级 全 01 学习目标 内容总览 02 新知导入 03 探究新知 05 课堂练习 06 课堂小结 07 板书设计 04 知识拓展 课后作业 08 教学目标 理解机器人对人类生活与发展的积极意义，认识遵守机器人三原则对于保障人类安全与权益的重要性，形成正确的科技价值观。 01 02 明确在设计与制作机器人过程中应承担的责任，确保机器人行为符合道德与法律规范，培养对科技应用的责任感。 03 能够运用所学知识，分析机器人设计与制作中遇到的问题，通过小组合作探究，提出并实施有效的解决方案，提升问题解决能力。 04 责任担当 创意物化 解决问题 价值体认 发挥想象力与创造力，设计并制作出具有独特功能与创意的机器人模型，将创意转化为实际作品，提高动手实践能力与创新思维。 新知导入 欣赏视频：智能扫地机器人。 同学们，智能扫地机器人能自主完成清洁、生产等任务，它们靠什么‘感知’环境、‘判断’行为、‘执行’动作？如果让你动手做一个简单机器人，你会从哪里入手？ 探究新知 活动准备 根据不同的需要，人们设计制作了各种各样的机器人，既有生活中常见的扫地机器人，也有工业机器人、排爆机器人和人形机器人等。 排爆机器人 水下机器 人工业机器人 人形机器人 探究新知 议一议 机器人可以自行运动。 机器人能听从人们的指令。 能感知环境信息（如光线、距离、温度等）。 能根据预设逻辑或指令完成特定任务。 虽然这些都叫机器人，但其外观和功能有很大差别。说一说，机器人有哪些特点？ 活动准备 探究新知 议一议 根据以上信息，小组讨论有几种烧水泡茶方案，哪一种花费时间最短？ 活动准备 序号 方案 花费时间 1 洗茶壶→洗茶杯→拿茶叶→烧开水→泡茶（依次顺序进行） 2+1+1+15+1=20分钟 2 烧开水（同时洗茶壶、洗茶杯、拿茶叶）→泡茶 15+1=16分钟（最短） 探究新知 活动实施 进一步认识机器人 我们人类有手脚，能做各种各样的动作，能走路；有眼睛，能看到东西；有嘴巴，能说话；有耳朵，能听到声音；有皮肤，能感觉到凉热软硬；有大脑，能控制自己的行为。我们研制机器人是为了代替人的工作，所以机器人也要有类似的功能。它们通过什么样的组成和结构来实现这些功能呢？ 机械 动力 传感 控制 探究新知 活动实施 机械系统是机器人完成任务的执行机构。控制系统是机器人的指挥中枢，相当于人的大脑。动力系统是为机器人提供动力的系统。传感系统是机器人的感测系统，如同人的感官。这些系统共同实现机器人的基本功能。 感知环境 根据环境做决定 执行决定 机器人基本控制过程 感知 Sense 判断 Think 动作 Act 探究新知 活动实施 设计简单的机器人模型 我们可以通过设计一个简单的机器人模型来更好地理解机器人。 小明想设计一个会闪避障碍物的简单机器人：它可以前进，遇到障碍后会后退。为此，他设计了一个简单的小车，并将距离传感器安装在小车的正面。用小电机和电池驱动小车。这个机器人的工作流程如下： 1.机器人感应前方3厘米内是否有障碍物。 2.若无障碍物，则前进。 3.若有障碍物，则后退。 感知、判断、动作是一种决策循环，这样的逻辑可以套用在任何机器人上，适用于任何传感器，几乎可以进行任何动作，可以用来为机器人解决很多问题。 探究新知 活动实施 小组合作，尝试改进这个模型，增加更多的功能。 做中学 名称：智能避障转向小车 基本功能描述：1. 正常状态下沿直线前进；2. 前方 5 厘米内检测到障碍物时，自动左转 90°；3. 左转后无障碍物则继续前进，若仍有障碍物则右转 180° 后退 控制流程图：开始→ 超声波传感器检测前方距离 → 距离＞5cm？→ 是→ 前进 → 循环检测；否→ 左转 90° → 检测距离 ... ...
